微机伺服液压试验机基于电液伺服控制技术,通过数字闭环系统实现材料力学性能的高精度测试,其核心原理可分解为以下关键环节:
1.信号输入与指令生成
用户通过微机界面设定试验参数(如试验力、位移、变形速率等),计算机将指令转换为电信号,发送至伺服控制器。例如,在拉伸试验中,系统需保持0.2-5%FS/s的恒速载荷控制,或0.6-60mm/min的恒速位移控制。
2.伺服阀精确调控
伺服阀作为核心控制元件,根据输入信号调节高压油流向与流量。其阀芯偏移量可达±0.001mm级,响应时间仅10ms,可快速调整油缸活塞运动。例如,当输入信号要求增大载荷时,伺服阀增大开口,使更多液压油进入油缸上腔,推动活塞向下移动。
3.闭环反馈修正
试验过程中,位移传感器、压力传感器实时监测油缸活塞位置、试验力等参数,并将反馈信号传回计算机。计算机通过PID控制算法(比例-积分-微分)对比设定值与反馈值,动态调整伺服阀输出。例如,若实际位移滞后于设定值,系统会增大油压以加速活塞运动,直至误差趋近于零。
4.多模式自动控制
系统支持试验力、位移、变形三闭环控制,可自动切换控制模式。例如,在金属材料屈服阶段,系统从位移控制切换至载荷控制,避免试样过度变形;在弹性模量测试中,则通过应变引伸计实现0.00025/S-0.0025/S的恒速应变控制。
5.数据处理与输出
试验完成后,计算机对采集的数据(如抗拉强度、弹性模量、延伸率等)进行处理、分析,并生成报告。高精度放大器及24位AD转换器确保数据分辨率达1/120000,满足GB/T228.1-2010等标准要求。